JP4497368B2 - 鉄系焼結部材の製造方法およびそれにより得られた鉄系焼結部材 - Google Patents
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Description
(1)焼結後にパーライト組織を呈する鉄系焼結材料用の粉末混合物より黒鉛粉末を除いた鉄系粉末混合物に対し、配合比で、酸化硼素を0.01〜1.0質量%と、黒鉛粉末を0.1〜2.0質量%とを添加した粉末(以下、単に「混合粉末1」と称する場合がある)、または
(2)質量比で、P:0.1〜1.0%、B:0.003〜0.31%、O:0.007〜0.69%、C:0.1〜2.0%、残部がFeおよび不可避的不純物からなる粉末(以下、単に「混合粉末2」と称する場合がある)
とする。以下に、混合粉末1,2の各成分の限定理由について述べる。
焼結体に優れた被削性を付与するためには、焼結後の基地組織をパーライトではなくフェライトとパーライトからなる組織とし、固体潤滑剤として遊離黒鉛を分散させることが重要である。そのためには、鉄系焼結材料用粉末の炭素量の限定が必須である。焼結体において基地をフェライト主体の組織とするとともに遊離黒鉛を得るためには、従来、炭素の拡散温度未満で焼結を行い、炭素を基地に拡散させない手法が採用されていたが、焼結温度が低いために基地の鉄粉どうしの間に形成されるネックの成長が十分ではなく、焼結体強度が著しく低くなるといった問題があった。
P:Pの含有量が0.1質量%未満であると、フェライトの強化作用に乏しく、その結果、基地の硬さを著しく高くすることができない。一方、Pの含有量が1.0質量%を上回ると、焼結中にFe−P液相の発生量が多くなり、焼結中の圧粉体の型くずれが生じ易くなる。よって、Pの含有量は0.1〜1.0質量%とした。なお、Pは単味粉の形態で添加することも可能であるが、毒性が強いため、Fe−P合金粉の形態で添加することが好ましい。
原料粉末として、質量比で、Cu:3.0質量%、C:1.0質量%、B2O3:0.07質量%を含有し、残部がFeと不可避的不純物である鉄系焼結部材用粉末を用意し、V型ミキサーで30分間混合した後、混合粉末を密度6.7g/cm3に圧粉成形し、図3に示すようなベアリングキャップ形状の粉末成形体を得た。また、純銅粉末を圧粉成形し、図3に示すような2個の溶浸材を得た。
10a…凹部
10b…ボルト座面との接触部分
11 …シリンダブロック
11a…凹部
12 …ベアリング
12a…上側ベアリング
12b…下側ベアリング
13 …クランクシャフト
14a,14b…ボルト
Claims (4)
- 鉄系焼結部材用粉末の粉末成形体またはこの粉末成形体を加熱して得た焼結体の表面の少なくとも一部に、金属粉末を成形して得た溶浸材を載置し、前記溶浸材が載置された前記粉末成形体または焼結体を炭素の拡散温度以上の温度かつ溶浸材の融点以上の温度で焼結する鉄系焼結部材の製造方法であって、前記鉄系焼結部材用粉末が、焼結後にパーライト組織を呈する鉄系焼結材料用の粉末混合物より黒鉛粉末を除いた鉄系粉末混合物に対し、配合比で、酸化硼素を0.01〜1.0質量%と、黒鉛粉末を0.1〜2.0質量%とを添加した粉末であり、前記金属粉末が、銅粉末または銅合金粉末であることを特徴とする鉄系焼結部材の製造方法。
- 鉄系焼結部材用粉末の粉末成形体またはこの粉末成形体を加熱して得た焼結体の表面の少なくとも一部に、金属粉末を成形して得た溶浸材を載置し、前記溶浸材が載置された前記粉末成形体または焼結体を炭素の拡散温度以上の温度かつ溶浸材の融点以上の温度で焼結する鉄系焼結部材の製造方法であって、前記鉄系焼結部材用粉末が、質量比で、P:0.1〜1.0%、B:0.003〜0.31%、O:0.007〜0.69%、C:0.1〜2.0%、残部がFeおよび不可避的不純物からなる粉末であり、前記鉄系焼結部材用粉末中のBおよびOは、酸化硼素の形態で添加され、Cは黒鉛粉末の形態で添加され、前記金属粉末が、銅粉末または銅合金粉末であることを特徴とする鉄系焼結部材の製造方法。
- 前記鉄系焼結部材用粉末は、Cuを1.0〜5.0質量%さらに含有することを特徴とする請求項2に記載の鉄系焼結部材の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法により得られた鉄系焼結部材。
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